2. 放置;。 几种特殊情况下转动惯量的大小: a:长度为 L、质量为 m 的均匀细棒绕一端的转动惯量:JmL2/31 Cb:质量分布均匀的圆盘绕中心的旋转轴:J mR22 1.多项选择题 1.下列说法正确的是: (A) 净外力为零,净外力矩也必为零; (B) 净外力为零,净外力矩一定不为零; (C) 净外力为零,合外力矩可能不为零; (D) 合外力不为零,合外力矩必须非零; (E) 合外力不为零,合外力矩必定为零。 2、有两个半圆AB相同的薄圆环,质量相同。 A环的质量分布均匀,B环的质量分布不均匀。 假设它们绕通过环中心的中心轴的转动惯量分别为Jian和1B,则有 (A)Ia Ib .IAI B.(C) 无法确定哪个更大。(D) IA= I B.3.会更小
3.绳索缠绕在具有水平光滑轴的飞轮边缘。 如果绳子末端挂有质量为m的重物,则飞轮的角加速度为1。如果用2毫克的拉力代替重物来拉动绳子什么是刚体转动定律,则飞轮的角加速度为(A) 小于 1。 (B) 大于 1,小于 2 1. 大于 2 1. 等于 2 1.4。 一根轻绳穿过一个具有水平光滑轴、质量为M的定滑轮,绳的两端分别悬挂。 有质量为 m 和 m 的物体(mvm),如图所示。 绳索与滑轮之间不存在相对滑动。 如果滑轮在某一时刻逆时针旋转,则绳索中的张力(A)处处相等。 (B) 左侧比右侧大。 (C) 右侧比左侧大。 (D) 无法确定哪一边较大。 2. 填空。 半径为 r = 的飞轮以匀速旋转。 初始角速度0=10rad/s,角加速度=5rad/s。 2、则t=时角位移为零,此时边缘
4. 点的线速度。 半径为20cm的主动轮通过皮带拖动半径为50cm的被动轮旋转。 皮带与轮之间无相对滑动。 驱动轮加速并从静止开始以均匀角度旋转。 被动轮在 4 秒内驱动。 轮子的角速度达到8rad/s,那么驱动轮在这段时间里已经旋转了一圈。 TOC o 1-5 赫兹。 如图所示,一根长度为L的轻质细棒,两端的质量为m固定。 使用2m的巡逻球,该系统可以绕垂直平面中的中点O和垂直于杆的水平光滑轴(O轴)旋转。 开始时,杆与水平面成60度角,处于静止状态。 没有初始化,转速释放后什么是刚体转动定律,杆的刚体系统绕O轴旋转。 系统绕O轴的转动惯量为J=./。 杆释放后,当杆旋转到水平位置时,刚体上的总外力矩为 = 。 m 3. 计算题图1 图21。
5. 将质量均一的物体 A 和 B 堆叠在光滑的桌子上。 一根轻绳横跨光滑定滑轮的轴线以连接物体 A 和 B(图 1)。 设滑轮 J 的转动惯量为 1mR2,(R 为滑轮半径),忽略 A、B 之间的摩擦力。 2 现用水平力 F 拉动物体 A,已知 F 10N,m 8.0千克,R 0.05mo。 求: (1) 固定滑轮的角加速度。 (2)物体A与定滑轮之间绳索的张力。 (3)物体B与定滑轮之间绳索的张力。 2. 两端悬挂一根物体质量为 m 和 2 m 的轻绳,穿过一个质量为 m 、半径为 r 的均匀圆盘形定滑轮(图 2)。 滑轮轴光滑。 释放系统休息,求两个滑轮之间绳子的张力。参考答案1.选择题1.(C); 2.(D); 3.(C)。 提示:如图所示,设滑轮质量为M,半轴为R,则滑轮绕中心轴旋转。
6. 转动惯量为J。如果绳索末端挂有质量为m 的重物,则m 适用于牛顿第二定律,定滑轮适用于旋转定律。 我们可以得到方程组mg T maTR J 1。解为1a R 1mgRJ R2 如果用2mg的拉力代替重绳,并将旋转规律2mgR J 2应用到定滑轮上,我们可以得到,2mgRJ 比较发现 22 1. 4. (C) 2. 填空 12t=,秒,v= 15m/s 计时:根据公式 0t t0,可得 t=_4 秒。 此时飞轮的角速度为0 t 10rad/s,故边缘部分的线速度为v R 15m/s; 20、提示:主动轮和被动轮任意时刻轮在边缘的线速度相等,所以0.5×80.21,主动轮在4秒时的角速度为,所以主动轮
7、a 1, 21 车轮转动的角度为 - t- 1t 40 rad,因此驱动轮转动的圈数为 lo 22c, = ml, M =, = g,即 220; 不连续物体的转动惯量为2.2 Jmi rii 1m 2m - -mL2,合外力的力矩为重力力矩,两个物体的重力力矩方向相反,M2mg - mg LgL,根据根据旋转规律MJ,可得角加速度 222 三、计算题1、解:右 A:FT ma 对 B:T2 ma 对 轮:T2r T1r J 传入数据:对 A:10 Ti 8 0.05 对 B: T28 0.05对轮:T2 0.05 T1 0.058 0.05a 0.05 get/s,T1 4N,T2 6N2。 解:假设两个滑轮之间绳索的拉力为 T3 至 m: T mg ma 至 2m: 2mg T2 2maa r 因为,我们得到, T3 TT2, T2r T1r 2J 2 TOC o 1-5 hz 带入数据得到,T1 5mg,T2 3mg 42 _11所以,两个滑轮之间绳索的张力